Saturna mēness Mimas ir mazākais no gāzes giganta galvenajiem pavadoņiem. (Saturnā ir 62 mēneši, bet daži no tiem ir mazi mēteļi, kuru diametrs nepārsniedz 1 km.) Divi jauni pētījumi parāda, kā Mimas rīkojās kā sava veida sniega arkls, paplašinot Cassini sadalījumu starp Saturna gredzeniem.
Saturna ikoniskie gredzeni to atšķir no citām Saules sistēmas planētām. Nav zinātniska vienprātības par to, kā tieši viņi izveidojās. Teorija saka, ka tie izveidojās agrīnā Saules sistēmas vēsturē, savukārt Cassini misijas dati liek domāt, ka tie izveidojās daudz vēlāk, varbūt dinozauru valdīšanas laikā. Cassini tā dēvētās Grand Finale dati norāda, ka gredzeni ir 200 miljonus gadu veci vai jaunāki. Bet, kaut arī viņu vēsture ir neskaidra, mēs joprojām zinām, no kā viņi sastāv: tie ir gandrīz viss ūdens ledus ar dažiem akmeņainiem gabaliņiem.
Tos sauc par Saturna gredzeniem, jo ir vairāki gredzeni, kas atdalīti ar spraugām, kuras sauc par dalījumiem. Lielāko, redzamāko plaisu sauc par Cassini nodaļu. Tas atrodas starp tā sauktajiem A un B gredzeniem, un tā sadalījums ir aptuveni 4800 km (3000 jūdzes) plats.
Ir divi jauni pētījumi, kas palīdz izskaidrot, kā tika izveidota un paplašināta Cassini nodaļa. Pirmais ir “Cassini divīzijas izveidošana - I. Gredzenu veidošana ar Mimas iekšējo migrāciju” un otrais ir “Cassini divīzijas izveidošana - II. Iespējamās Mimas un Enceladus vēstures. ” Abi tika publicēti Karaliskās astronomiskās biedrības 2019. gada jūnija mēneša paziņojumos. Viņus abus veido viena un tā pati autoru grupa no pētniecības institūtiem Francijā.
Pētījumi rāda, ka mēness Mimas ir rīkojies kā sniega arkls un izbīdījis daļiņas, kas veido A un B gredzenus, paplašinot Cassini nodalījumu līdz tā pašreizējam 4800 km platumam. Tas tiek darīts, izmantojot orbītas rezonansi.
Cassini nodaļas iekšējo malu sauc par Huygens Gap. Ledus un iežu daļiņas Huygens spragā Cassini dalījuma iekšējā malā atrodas 2: 1 orbitālajā rezonansē ar Mimasu. Tas nozīmē, ka katrā no Mimas orbītām šīs daļiņas riņķo divreiz. Tā rezultātā Mimas atkārtoti gravitācijas virzienā velk uz šīm daļiņām, liekot tām orbītām atrasties ārpus spraugas. Kā sniega arkls.
Mēness dabiskā tendence ir migrēt prom no saimnieka planētas. Tikai uzņēmējas planētas gravitācija to var kontrolēt. Bet Mimas gadījumā notika kaut kas cits, kas izraisīja tā migrāciju uz iekšu līdz 9000 km un procesa laikā palielināja plaisu uz pusi no šī attāluma. Tikai enerģijas zudumi varēja izraisīt Mimas iekšējo migrāciju.
Pētnieki saka, ka Mimas būtu bijis jāzaudē enerģija, uzkarstot, kas savukārt būtu izkausējis Mēness iekšējo ledu un vājinājis garoza. Bet tagad, kad kosmosa kuģis Cassini ir devis mums tik lieliskus skatus uz Mimas virspusi, šis scenārijs neatbilst. Mimas virsmā joprojām ir liecības par senām sekām, kurām tur nevajadzētu būt, ja garoza būtu novājināta.
Pētnieku komandai ir otrā hipotēze, kurā iesaistīts cits no Saturna pavadoņiem - Enceladus. Enceladus ir ievērības cienīgs, jo tam ir pazemes okeāns, kuru atklāja arī kosmosa kuģis Cassini. Saskaņā ar šo hipotēzi gan Mimas, gan Enceladus zaudēja enerģiju, izmantojot orbītas rezonansi. Tas būtu sildījis abus mēnešus, veidojot virszemes okeānus. Tomēr šī hipotēze nav apstiprināta, jo īpaši tāpēc, ka pazemes okeāna esamība Mimasā nekad nav pierādīta. (Virsmā nav nevienas pazīmes.)
Ir skaidrs, ka Mimas atkal ir sācis migrēt uz āru. Saskaņā ar aprēķiniem šajos dokumentos apmēram 40 miljonu gadu laikā Cassini nodaļa vairs nebūs pieejama.
Šim pētījumam var būt kāda aizraujoša ietekme uz eksoplanetu izpēti. Pēc autoru domām, kad astronomi atrod eksoplanētas ar gredzenveida struktūrām ap tām, tas varētu nozīmēt pavadoņu klātbūtni. Un, ja tur ir pavadoņi, viņiem var būt zemūdens okeāni. Un tajos okeānos varbūt dzīve.
Avoti:
- Preses relīze: Saturna mēness Mimas, sniega arkls planētas gredzenos
- Pētījuma darbs: Cassini nodaļas izveidošana - I. Gredzenu veidošana ar Mimas iekšējo migrāciju
- Pētniecības darbs: Cassini nodaļas izveidošana - II. Iespējamās Mimas un Enceladus vēstures
- Pētniecības dokuments: Plūdmaiņu ietekme uz Mimas okeāna hipotēzi
- Žurnāls “Kosmoss”: “Cassini” kosmosa kuģis apstiprina Pazemes okeāna enceladus
- NASA: Mimas dziļumā
